KR20180037821A

KR20180037821A - 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법

Info

Publication number: KR20180037821A
Application number: KR1020160128513A
Authority: KR
Inventors: 장재성
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-04-13
Also published as: KR101886778B1

Abstract

본 발명은, IoT 단말의 이동성을 지원할 수 있는, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 제안함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 기술을 개시한다.

Description

네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법{NETWORLK DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은, 사물인터넷(IoT) 기술과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 실현하는 기술에 관한 것이다.

헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카, 스마트팜 등 다양한 분야에서 생활 속의 사물을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기술이 등장하여 주목 받고 있다.

이러한 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공하기 위한 IoT 네트워크 구조를 간단히 설명하면, 다음과 같다.

IoT 네트워크는, 원격지의 IoT 단말과, 원격지의 IoT 단말의 데이터를 확인하고 IoT 단말을 제어하기 위한 사물인터넷용 어플리케이션(이하 IoT앱이라 함)이 설치된 고객단말과, IoT 단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(또는, IoT앱 서버), IoT 단말 및 네트워크장치 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: 기지국)로 구성된다.

이러한 IoT 네트워크 구조에서 네트워크장치가 다운링크패킷을 IoT 단말로 전송하는 방식은, 네트워크장치가 IoT 단말에 대하여 기 선택한 하나의 IoT 게이트웨이장치 즉 기지국으로 다운링크패킷을 송신하고 이를 수신한 하나의 기지국이 IoT 단말에 송신하는 방식이다.

이처럼 다운링크패킷의 송수신을 위해서는, 네트워크장치와 기지국 간의 호처리가 수행되어야 하는 데, 이를 위해 IoT 네트워크 구조에서는 GWMP(Gateway Message Protocol)를 호처리 프로토콜로 이용한다.

특히, GWMP v2의 경우, 네트워크장치로부터 다운링크패킷이 수신되었을 때, 기지국이 다운링크패킷의 에러상태정보를 포함하는 응답패킷(TxACK)을 생성하여 네트워크장치로 전달하도록 함으로써, 메시지 전송의 완성도가 향상될 수 있도록 하고 있다. 이때, 에러상태정보에는, 정상처리가능, 다운링크 패킷 충돌, Too Late, Too Early 등을 알리기 위한 코드들이 포함되게 된다.

이러한, 응답패킷(TxACK)에는, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위한 식별자로서, 네트워크장치와 기지국 간에 일대일 매핑되는 정보인 토큰(Token)이 포함되게 된다.

즉, 다운링크패킷을 전송하는 네트워크장치가 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 토큰(Token)을 할당하게 되는 데, 이때 IoT 네트워크 내 다른 네트워크장치들 역시 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 동일한 토큰(Token)을 할당하게 되는 문제가 발생하게 된다.

전술한 문제의 경우, IoT 단말의 이동성이 지원되지 않는 IoT 네트워크 환경에서는, IoT 단말의 이동성이 지원되지 않기 때문에 어차피 호처리가 실패가 하게 될 것이므로 큰 이슈로 제기되지 않았다.

하지만, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경인 경우에는, 서로 다른 네트워크장치들이 할당한 중복된 토큰(Token)로 인해 어느 네트워크장치로 응답패킷(TxACK)이 라우팅되어 처리되어야 하는지를 확인할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

이에, 본 발명에서는, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 제안하고자 한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 실현하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 네트워크장치는, 단말로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신하는 수신부; 상기 응답패킷을 분석한 결과에 기초하여 상기 특정다운링크패킷을 수신할 상기 단말에 할당된 특정네트워크장치를 결정하는 결정부; 및 상기 특정네트워크장치로 상기 응답패킷을 라우팅하는 라우팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 결정부는, 상기 응답패킷 내 토큰관련필드에 포함되는 네트워크장치식별자를 검출하고, 상기 검출된 네트워크장치식별자를 갖는 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 결정부는, 기 저장된 토큰테이블을 이용하여 상기 응답패킷 내 토큰관련필드의 제1 토큰값에 매핑된 제2 토큰값을 검출하고, 상기 제2 토큰값을 할당한 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 특정네트워크장치로부터 상기 제2 토큰값이 포함된 다운링크패킷이 수신되면, 상기 제2 토큰값과 다른 값으로 상기 제1 토큰값을 할당하여 상기 토큰테이블을 생성하는 테이블생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 네트워크장치의 동작 방법은, 단말로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신하는 수신단계; 상기 응답패킷을 분석한 결과에 기초하여 상기 특정다운링크패킷을 수신할 상기 단말에 할당된 특정네트워크장치를 결정하는 결정단계; 및 상기 특정네트워크장치로 상기 응답패킷을 라우팅하는 라우팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 결정단계는, 상기 응답패킷 내 토큰관련필드에 포함되는 네트워크장치식별자를 검출하고, 상기 검출된 네트워크장치식별자를 갖는 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 결정단계는, 기 저장된 토큰테이블을 이용하여 상기 응답패킷 내 토큰관련필드의 제1 토큰값에 매핑된 제2 토큰값을 검출하고, 상기 제2 토큰값을 할당한 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명의 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법에 따르면, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 제안함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 네트워크장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따라 토큰(Token)을 할당하는 1방안을 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 네트워크장치에서 응답패킷(TxACK)을 라우팅하는 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 네트워크장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따라 토큰(Token)을 할당하는 2방안을 보여주는 예시도이다.
도 7는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 네트워크장치에서 응답패킷(TxACK)을 라우팅하는 동작 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 네트워크 구조를 보여주고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조는, 원격지의 IoT 단말(100)(예: 단말1,2,...N), 원격지에서 IoT 단말의 데이터를 확인하고 IoT 단말을 제어하기 위한 IoT앱이 설치된 고객단말(미도시)과, IoT 단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(200, IoT앱 서버)(예: 네트워크장치1,2,...), IoT 단말(100) 및 네트워크장치(200) 사이에서 메시지 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: 기지국1,2,...)로 구성된다.

특히, GWMP v2의 경우, 네트워크장치로부터 다운링크패킷이 수신되었을 때, 기지국의 다운링크패킷 처리에 대한 에러상태정보를 포함하는 응답패킷(TxACK)을 생성하여 네트워크장치로 전달하도록 함으로써, 메시지 전송의 완성도가 향상될 수 있도록 하고 있다. 이때, 에러상태정보에는, 아래 표 1과 같이 정상처리가능, 다운링크 패킷 충돌, Too Late, Too Early 등을 알리기 위한 코드들이 포함된다.

[표 1]

이러한, 응답패킷(TxACK)에는, 응답패킷(TxACK)이 구분되도록 하기 위한 식별자로서, 네트워크장치와 기지국 간에 일대일 매핑되는 정보인 토큰(Token)이 포함되게 된다.

이에, 본 발명에서는, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK)을 라우팅하기 위한 방안을 제안하고자 한다.

보다 구체적으로, 본 발명에서는, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에서 응답패킷(TxACK)의 라우팅 방안을 실현하는 네트워크장치를 제안하고자 한다.

먼저, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 네트워크장치를 구체적으로 설명하겠다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 네트워크장치(200)는, 단말로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신하는 수신부(210); 응답패킷을 분석한 결과에 기초하여 특정다운링크패킷을 수신할 단말에 할당된 특정네트워크장치를 결정하는 결정부(220); 및 특정네트워크장치로 응답패킷을 라우팅하는 라우팅부(230)를 포함한다. 또한, 본 발명의 네트워크장치(200)는, 특정다운링크패킷 및 응답패킷을 전송하는 송신부(240)를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 특정다운링크패킷은, 도 1에 도시된 단말(1,2,3...N) 중 특정단말이 자신의 최초 개통에 관여한 네트워크장치, 즉 특정단말에 할당(수용)된 네트워크장치가 아닌 다른 네트워크장치로 특정단말이 이동한 상황에서, 다른 네트워크장치가 특정단말로 전송하는 다운링크패킷일 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 특정단말을 도 1에 도시된 단말(1,2,3...N) 중 단말2로 언급하며, 단말2가 할당(수용)된 네트워크장치를 네트워크장치2로 언급하며, 단말2가 할당(수용)된 네트워크장치2로부터 이동하는 다른 네트워크장치가 네트워크장치1이며, 기지국(1,2,...) 중 기지국1이 네트워크장치1에 연결되며, 기지국2가 네트워크장치2에 연결된 것으로 가정하여 설명하도록 하겠다.

즉, 네트워크장치2가 단말2로 전송하려는 특정다운링크패킷에는, 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 할당한 토큰(Token)이 포함되게 된다.

여기서, 토큰(Token)은, 네트워크장치2와 연결되는 기지국2 간에 일대일로 매핑되므로, 기지국2는, 토큰(Token)을 포함하는 특정다운링크패킷이 수신되면, 특정다운링크패킷에 포함된 토큰(Token)과 동일한 토큰(Token)을 포함하는 응답패킷(TxACK)을 생성하여 네트워크장치(200)로 전달하게 된다.

예를 들면, 네트워크장치2로부터 토큰(예: AAAAA1)을 포함하는 특정다운링크패킷이 수신되면, 기지국2는, 특정다운링크패킷에 포함된 토큰(예: AAAAA1)과 동일한 토큰을 포함하는 응답패킷(TxACK)을 생성하여 네트워크장치2로 전달하게 될 것이다.

이러한 응답패킷(TxACK)은, 아래 표2와 같이 프로토콜버전(Protocol Version)을 저장하는 버전관련필드(300), 토큰(Token)을 저장하는 토큰관련필드(310), 응답패킷식별자(TxACK ID)를 저장하는 식별자관련필드(320) 및 페이로드를 저장하는 정보표시필드(330)를 포함하게 된다.

[표 2]

한편, 전술과 같이 가정한 상황에서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 네트워크장치(200)는, 단말2가 이동하는 네트워크장치1로 보면 될 것이다. 이에, 이하에서는 IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에서 응답패킷(TxACK)을 라우팅하는 방안을 네트워크장치1의 각 구성을 통해 보다 구체적으로 설명하도록 하겠다.

수신부(210)는, 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신한다.

보다 구체적으로, 수신부(210)는, 송신부(240)에 의해 특정다운링크패킷이 기지국1로 전송된 경우, 기지국1로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)을 수신하게 된다.

이와 관련하여, 도 3에는 본 발명의 응답패킷(TxACK)에 대한 라우팅을 실현하기 위해 토큰(Token)을 할당하는 1방안이 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 단말2가 할당(수용)된 네트워크장치2는, 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 토큰(Token)을 할당하게 된다.

이러한, 토큰(Token)은, 네트워크장치2에 의해 할당된 후 특정다운링크패킷에 포함되어 네트워크장치1로 전송되게 되는 데, 전술에서도 언급한 바와 같이 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)에도 동일한 토큰(Token)이 포함되게 되므로, 이하에서는 응답패킷(TxACK)을 이용하여 토큰(Token)을 할당하는 1방안에 대하여 설명하도록 하겠다.

네트워크장치2는, 응답패킷(TxACK) 내 토큰관련필드(310)의 크기를 기존 2byte에서 4byte로 새롭게 정의한다.

이처럼, 새롭게 정의되는 토큰관련필드(310)에는, 응답패킷(TxACK)을 라우팅해야 할 네트워크장치식별자를 저장하기 위한 2byte의 크기를 갖는 제1 영역(311)과, 기존 토큰(Token)이 저장되는 2byte의 크기를 갖는 제2 영역(312)이 포함된다.

즉, 네트워크장치2는, 제1 영역(311)에 자신의 네트워크장치식별자를 포함시켜 특정다운링크패킷을 생성하고, 이를 네트워크장치1로 전송하게 된다.

그러면, 네트워크장치1은, 송신부(240)를 통해 자신과 연결된 기지국1로 네트워크장치식별자가 포함된 특정다운링크패킷을 전송하게 되는 것이다.

이에, 수신부(210)는, 기지국1로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)을 수신할 수 있게 되는 것이다.

결정부(220)는, 응답패킷(TxACK)을 분석한 결과에 기초하여 특정네트워크장치를 결정한다.

보다 구체적으로, 결정부(220)는, 응답패킷(TxACK)이 수신되면, 응답패킷(TxACK) 내 토큰관련필드(310)에 포함되는 네트워크장치식별자를 검출한다.

즉, 토큰관련필드(310)의 제1 영역(311)에는 응답패킷(TxACK)을 라우팅해야 할 네트워크장치식별자가 저장되어 있으므로, 결정부(220)는, 제1 영역(311)으로부터 네트워크장치식별자를 검출하게 된다.

이후, 결정부(220)는, 검출된 네트워크장치식별자를 갖는 네트워크장치를 응답패킷(TxACK)을 라우팅해야 할 특정네트워크장치로 결정한다.

즉, 결정부(220)는, 도 1의 다수의 네트워크장치(1,2,3,..M) 중 검출된 네트워크장치식별자와 일치하는 네트워크장치인 네트워크장치2를 특정네트워크장치로 결정하게 된다.

라우팅부(230)는, 특정네트워크장치로 응답패킷(TxACK)을 라우팅한다.

즉, 라우팅부(230)는, 특정네트워크장치가 네트워크장치2로 결정되면, 응답패킷(TxACK)에 대한 호처리를 위해 네트워크장치2로 응답패킷(TxACK)을 라우팅하게 된다.

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 네트워크장치에서 응답패킷(TxACK)을 라우팅하는 동작 흐름을 보다 구체적으로 설명하도록 하겠다.

구체적인 설명에 앞서, 이하에서도 설명의 편의를 위해, 다른 네트워크장치로 이동하는 특정단말이 단말2이며, 단말2가 할당(수용)된 네트워크장치가 네트워크장치2이며, 단말2가 이동하는 다른 네트워크장치가 네트워크장치1이며, 네트워크장치1에 기지국1이 연결되며, 네트워크장치2에 기지국2가 연결되는 것으로 가정하겠다.

도 4에 도시된 바와 같이, 네트워크장치2에 할당(수용)된 단말2가 네트워크장치1과 연결된 기지국1의 커버리지로 이동한 상황일 때, 네트워크장치2는 특정다운링크패킷을 단말2로 전송하기 위해, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위한 토큰(Token)을 할당하게 된다(S100).

보다 구체적으로, 네트워크장치2는, 응답패킷(TxACK) 내 토큰관련필드(310)의 크기를 기존 2byte에서 4byte로 새롭게 정의한다.

이에, 네트워크장치2는, 제1 영역(311)에 자신의 네트워크장치식별자를 포함시켜 특정다운링크패킷을 생성하고, 이를 네트워크장치1로 전송할 수 있게 된다(S101). 여기서, 특정다운링크패킷은, "Pull Response(Token, Data)" 메시지 형태로 전송된다.

이처럼 네트워크장치2로부터 특정다운링크패킷이 수신되면, 네트워크장치1은, 특정다운링크패킷이 단말2로 전송될 수 있도록 자신과 연결된 기지국1로 특정다운링크패킷을 전송하게 된다(S102).

그러면, 기지국1은, 네트워크장치1로부터 특정다운링크패킷을 수신하여 단말2로 전송하는 처리과정에서 검출되는 에러상태정보를 확인한다. 이후, 기지국1은, 특정다운링크패킷으로부터 토큰(Token)을 검출하고, 검출된 토큰(Token)과 에러상태정보를 포함하는 응답패킷(TxACK)을 생성하여 네트워크장치1로 전송하게 된다(S103).

예를 들어, 특정다운링크패킷을 수신하여 단말2로 전송하는 처리과정에서 에러(error)가 발생한 경우, 기지국1은, 특정다운링크패킷으로부터 토큰(Token)을 검출하고, 표 1로부터 에러(error)에 해당하는 코드, 즉 에러상태정보를 확인하여 응답패킷(TxACK)을 생성하고, 이를 네트워크장치1로 전송하게 된다.

그러면, 네트워크장치1은, 응답패킷(TxACK) 내 토큰관련필드(310)에 포함되는 네트워크장치식별자를 검출한다(S104).

즉, 토큰관련필드(310)의 제1 영역(311)에는 응답패킷(TxACK)을 라우팅해야 할 네트워크장치식별자가 저장되어 있으므로, 네트워크장치1은, 제1 영역(311)으로부터 네트워크장치식별자를 검출하게 된다.

이후, 네트워크장치1은, 검출된 네트워크장치식별자를 갖는 네트워크장치를 특정네트워크장치로 결정한다(S105).

즉, 네트워크장치1은, 도 1의 다수의 네트워크장치(1,2,3,..M) 중 검출된 네트워크장치식별자와 일치하는 네트워크장치인 네트워크장치2를 응답패킷(TxACK)을 라우팅해야 할 특정네트워크장치로 결정하게 된다.

전술에 따라 특정네트워크장치가 네트워크장치2로 결정되면, 네트워크장치1은, 특정네트워크장치로 응답패킷(TxACK)을 라우팅한다(S106). 즉, 네트워크장치1은, 응답패킷(TxACK)에 대한 호처리를 위해 네트워크장치2로 응답패킷(TxACK)을 라우팅하게 된다.

이러한 1방안의 경우, 기존 모든 네트워크장치가 중복된 토큰(Token)을 할당하게 됨에 따라 응답패킷(TxACK)에 대한 라우팅을 수행할 수 없었던 문제를 해소할 수는 있으나, 네트워크장치와 기지국 간의 호처리를 위해 이용되는 표준 프로토콜인 GWMP(Gateway Message Protocol)을 변경해야만 하는 한계점이 존재한다.

이에, 이하에서는 표준 프로토콜을 변경하지 않고도 응답패킷(TxACK)에 대한 라우팅을 실현할 수 있는, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 네트워크장치 및 네트워크장치에서 응답패킷(TxACK)에 대한 라우팅을 실현하는 방법에 대하여 설명하도록 하겠다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 네트워크장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 네트워크장치(200')는, 단말로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신하는 수신부(210'); 응답패킷을 분석한 결과에 기초하여 특정다운링크패킷을 수신할 단말에 할당된 특정네트워크장치를 결정하는 결정부(220'); 및 특정네트워크장치로 응답패킷을 라우팅하는 라우팅부(230')를 포함한다.

또한, 본 발명의 네트워크장치(200')는, 특정다운링크패킷 및 응답패킷을 전송하는 송신부(240')와, 특정네트워크장치로부터 제2 토큰값이 포함된 다운링크패킷이 수신되면, 제2 토큰값과 다른 값으로 제1 토큰값을 할당하여 토큰테이블을 생성하는 테이블생성부(250')를 더 포함할 수 있다.

구체적인 설명에 앞서, 이하에서도 전술한 제1 실시예에서 언급한 바와 같이, 다른 네트워크장치로 이동하는 특정단말이 단말2이며, 단말2가 할당(수용)된 네트워크장치가 네트워크장치2이며, 단말2가 이동하는 다른 네트워크장치가 네트워크장치1이며, 네트워크장치1에 기지국1이 연결되며, 네트워크장치2에 기지국2가 연결되는 것으로 가정하여 설명하도록 하겠다.

수신부(210')는, 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신한다.

보다 구체적으로, 수신부(210')는, 송신부(240')에 의해 특정다운링크패킷이 기지국1로 전송된 경우, 기지국1로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)을 수신하게 된다.

이와 관련하여, 도 6에는 본 발명의 응답패킷(TxACK)에 대한 라우팅을 실현하기 위해 토큰(Token)을 할당하는 2방안이 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 단말2가 할당(수용)된 네트워크장치2는, 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 토큰(Token)을 1차 할당하게 된다.

이때, 네트워크장치2에 의해 1차 할당되는 토큰값(제2 토큰값)은, 네트워크장치와 기지국 간의 호처리를 위해 이용되는 표준 프로토콜인 GWMP(Gateway Message Protocol)에 정의된 2byte의 크기에 할당되게 된다.

즉, 네트워크장치2는, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 할당하고, 할당된 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 포함하는 특정다운링크패킷1을 생성하여 네트워크장치1로 전달한다. 여기서, 특정다운링크패킷1은, "Pull Response(1차 할당 Token=제2 토큰값, Data)" 메시지 형태로 전송된다.

이처럼 네트워크장치2로부터 특정다운링크패킷1이 수신되면, 네트워크장치1은, 특정다운링크패킷으로부터 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 검출하고, 제2 토큰값(예: AAAAA1)과 다른 중복되지 않는 토큰(Token)을 2차 할당하게 된다.

즉, 네트워크장치1은, 특정다운링크패킷으로부터 검출된 제2 토큰값(예: AAAAA1)과 다른 중복되지 않는 토큰값(제1 토큰값)(예: BBBBB2)을 2차 할당한다.

이후, 네트워크장치1은, 1차 할당되는 토큰값(제2 토큰값)(예: AAAAA1)과 2차 할당되는 토큰값(제1 토큰값)(예: BBBBB2)을 매핑하여 응답패킷(TxACK)을 라우팅하기 위한 토큰테이블을 생성하게 된다.

이처럼 토큰테이블의 생성이 완료되면, 네트워크장치1은, 네트워크장치2로부터 1차 할당된 제2 토큰값(예: AAAAA1) 대신, 자신이 2차 할당한 제1 토큰값(예: BBBBB2)이 특정다운링크패킷1에 포함되도록 하는 교체과정을 수행하여 특정다운링크패킷2를 생성한다. 여기서, 특정다운링크패킷2은, "Pull Response(2차 할당 Token=제1 토큰값, Data)" 메시지 형태로 전송된다.

즉, 네트워크장치1은, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 자신이 2차 할당한 제1 토큰값(예: BBBBB2)을 포함하는 특정다운링크패킷2를 생성하고, 특정다운링크패킷2를 기지국1로 전송하게 된다.

이에, 수신부(210')는, 기지국1로부터 특정다운링크패킷2에 대한 응답패킷1(TxACK)을 수신하게 되는 것이다. 여기서, 응답패킷1(TxACK)은, "TxACK(2차 할당 Token=제1 토큰값, error)" 메시지 형태로 전송된다.

결정부(220')는, 응답패킷1(TxACK)을 분석한 결과에 기초하여 특정네트워크장치를 결정한다.

보다 구체적으로, 결정부(220')는, 응답패킷1(TxACK)이 수신되면, 응답패킷1(TxACK) 내 토큰관련필드(310)에 포함되는 제1 토큰값(예: BBBBB2)을 검출한다.

즉, 결정부(220')는, 기 저장된 토큰테이블을 이용하여 제1 토큰값(예: BBBBB2)에 매핑된 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 검출하고, 검출된 제2 토큰값(예: AAAAA1)이 네트워크장치2에 의해 할당되었음을 확인한다.

이후, 결정부(220')는, 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 할당한 네트워크장치2를 응답패킷1(TxACK)을 라우팅해야 할 특정네트워크장치로 결정한다.

전술에 따라 네트워크장치2가 특정네트워크장치로 결정되면, 결정부(220')는, 응답패킷1(TxACK) 내 토큰관련필드(310)에 포함되는 자신이 2차로 할당한 제1 토큰값(예: BBBBB2) 대신, 네트워크장치2가 1차 할당한 제2 토큰값(예: AAAAA1)이 응답패킷1(TxACK)에 포함되도록 하는 교체과정을 수행하여 응답패킷2(TxACK)를 생성한다. 여기서, 응답패킷2(TxACK)은, "TxACK(1차 할당 Token=제2 토큰값, error)" 메시지 형태로 전송된다.

라우팅부(230')는, 특정네트워크장치로 응답패킷2(TxACK)를 라우팅한다. 즉, 라우팅부(230')는, 응답패킷2(TxACK)에 대한 호처리를 위해 네트워크장치2로 응답패킷2(TxACK)을 라우팅하게 된다.

이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 네트워크장치에서 응답패킷(TxACK)을 라우팅하는 동작 흐름을 보다 구체적으로 설명하도록 하겠다.

도 7에 도시된 바와 같이, 네트워크장치2에 할당(수용)된 단말2가 네트워크장치1과 연결된 기지국1의 커버리지로 이동한 상황일 때, 네트워크장치2는 특정다운링크패킷1을 단말2로 전송하기 위해, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위한 토큰(Token)을 1차 할당하게 된다(S200).

즉, 네트워크장치2는, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 할당하고, 할당된 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 포함하는 특정다운링크패킷1을 생성하여 네트워크장치1로 전달한다(S201). 여기서, 특정다운링크패킷1은, "Pull Response(1차 할당 Token=제2 토큰값, Data)" 메시지 형태로 전송된다.

이처럼 네트워크장치2로부터 특정다운링크패킷1이 수신되면, 네트워크장치1은, 특정다운링크패킷1로부터 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 검출하고, 제2 토큰값(예: AAAAA1)과 다른 중복되지 않는 토큰(Token)을 2차 할당하게 된다(S202).

즉, 네트워크장치1은, 특정다운링크패킷1로부터 검출된 제2 토큰값(예: AAAAA1)과 다른 중복되지 않는 토큰값(제1 토큰값)(예: BBBBB2)을 2차 할당한다.

이후, 네트워크장치1은, 1차 할당되는 토큰값(제2 토큰값)(예: AAAAA1)과 2차 할당되는 토큰값(제1 토큰값)(예: BBBBB2)을 매핑하여 응답패킷(TxACK)을 라우팅하기 위한 토큰테이블을 생성하게 된다(S203).

이처럼 토큰테이블의 생성이 완료되면, 네트워크장치1은, 네트워크장치2로부터 1차 할당된 제2 토큰값(예: AAAAA1) 대신, 자신이 2차 할당한 제1 토큰값(예: BBBBB2)이 특정다운링크패킷1에 포함되도록 하는 교체과정을 수행하여 특정다운링크패킷2를 생성한다(S204).

즉, 네트워크장치1은, 응답패킷(TxACK)을 구분하기 위해 자신이 2차 할당한 제1 토큰값(예: BBBBB2)을 포함하는 특정다운링크패킷2를 생성하고, 특정다운링크패킷2를 기지국1로 전송하게 된다(S205).

그러면, 기지국1은, 네트워크장치1로부터 특정다운링크패킷2를 수신하여 단말2로 전송하는 처리과정에서 검출되는 에러상태정보를 확인한다. 이후, 기지국1은, 특정다운링크패킷2로부터 2차 할당된 제1 토큰값(예: BBBBB2)을 검출하고, 검출된 제1 토큰값(예: BBBBB2)과 에러상태정보를 포함하는 응답패킷1(TxACK)을 생성하여 네트워크장치1로 전송하게 된다.

예를 들어, 특정다운링크패킷2을 수신하여 단말2로 전송하는 처리과정에서 에러(error)가 발생한 경우, 기지국1은, 특정다운링크패킷2로부터 제1 토큰값(예: BBBBB2)을 검출하고, 표 1로부터 에러(error)에 해당하는 코드, 즉 에러상태정보를 확인하여 응답패킷1(TxACK)을 생성하고, 이를 네트워크장치1로 전송하게 된다(S206). 여기서, 응답패킷1(TxACK)은, "TxACK(2차 할당 Token=제1 토큰값, error)" 메시지 형태로 전송된다.

그러면, 네트워크장치1은, 응답패킷1(TxACK) 내 토큰관련필드(310)에 포함되는 제1 토큰값(예: BBBBB2)을 검출한다(S207). 이후, 네트워크장치1은, 기 저장된 토큰테이블을 이용하여 제1 토큰값(예: BBBBB2)에 매핑된 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 검출하고, 검출된 제2 토큰값(예: AAAAA1)이 네트워크장치2에 의해 할당되었음을 확인할 수 있게 된다.

즉, 네트워크장치1은, 제2 토큰값(예: AAAAA1)을 할당한 네트워크장치2를 응답패킷1(TxACK)을 라우팅해야 할 특정네트워크장치로 결정한다(S208).

전술에 따라 네트워크장치2가 특정네트워크장치로 결정되면, 네트워크장치1은, 응답패킷1(TxACK) 내 토큰관련필드(310)에 포함되는 자신이 2차로 할당한 제1 토큰값(예: BBBBB2) 대신, 네트워크장치2가 1차 할당한 제2 토큰값(예: AAAAA1)이 응답패킷1(TxACK)에 포함되도록 하는 교체과정을 수행하여 응답패킷2(TxACK)를 생성한다. 여기서, 응답패킷2(TxACK)은, "TxACK(1차 할당 Token=제2 토큰값, error)" 메시지 형태로 전송된다.

이후, 네트워크장치1은, 특정네트워크장치로 응답패킷2(TxACK)를 라우팅한다(S209). 즉, 네트워크장치1은, 응답패킷2(TxACK)에 대한 호처리를 위해 네트워크장치2로 응답패킷2(TxACK)을 라우팅하게 된다.

결국, 전술한 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법에 따르면, IoT 네트워크 환경에서 IoT 단말이 이동하여 다른 네트워크의 커버리지에 위치하는 경우에도, 다운링크패킷에 대한 응답패킷(TxACK)에 대한 분석을 수행한 결과에 기초하여 라우팅해야 할 네트워크장치, 즉 IoT 단말이 할당(수용)된 네트워크장치를 결정하여 응답패킷(TxACK)에 대한 라우팅을 수행할 수 있게 됨에 따라, 응답패킷(TxACK)을 통한 메시지 전송의 완성도를 향상시켜 차별화된 서비스 품질을 제공할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법은, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 제안함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 효과를 도출한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명의 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법에 따르면, IoT 단말의 이동성이 지원되는 IoT 네트워크 환경에 적합한 네트워크장치들 간의 응답패킷(TxACK) 라우팅 방안을 제안한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

100: IoT 단말
200: 네트워크장치
210, 210': 수신부 220, 220': 결정부
230, 230': 라우팅부 240, 240': 송신부
250': 테이블생성부

Claims

단말로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신하는 수신부;
상기 응답패킷을 분석한 결과에 기초하여 상기 특정다운링크패킷을 수신할 상기 단말에 할당된 특정네트워크장치를 결정하는 결정부; 및
상기 특정네트워크장치로 상기 응답패킷을 라우팅하는 라우팅부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 1 항에 있어서,
상기 결정부는,
상기 응답패킷 내 토큰관련필드에 포함되는 네트워크장치식별자를 검출하고, 상기 검출된 네트워크장치식별자를 갖는 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 1 항에 있어서,
상기 결정부는,
기 저장된 토큰테이블을 이용하여 상기 응답패킷 내 토큰관련필드의 제1 토큰값에 매핑된 제2 토큰값을 검출하고, 상기 제2 토큰값을 할당한 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 3 항에 있어서,
상기 특정네트워크장치로부터 상기 제2 토큰값이 포함된 다운링크패킷이 수신되면, 상기 제2 토큰값과 다른 값으로 상기 제1 토큰값을 할당하여 상기 토큰테이블을 생성하는 테이블생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
단말로부터 특정다운링크패킷에 대한 응답패킷을 수신하는 수신단계;
상기 응답패킷을 분석한 결과에 기초하여 상기 특정다운링크패킷을 수신할 상기 단말에 할당된 특정네트워크장치를 결정하는 결정단계; 및
상기 특정네트워크장치로 상기 응답패킷을 라우팅하는 라우팅단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 결정단계는,
상기 응답패킷 내 토큰관련필드에 포함되는 네트워크장치식별자를 검출하고, 상기 검출된 네트워크장치식별자를 갖는 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 결정단계는,
기 저장된 토큰테이블을 이용하여 상기 응답패킷 내 토큰관련필드의 제1 토큰값에 매핑된 제2 토큰값을 검출하고, 상기 제2 토큰값을 할당한 네트워크장치를 상기 특정네트워크장치로 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 특정네트워크장치로부터 상기 제2 토큰값이 포함된 다운링크패킷이 수신되면, 상기 제2 토큰값과 다른 값으로 상기 제1 토큰값을 할당하여 상기 토큰테이블을 생성하는 테이블생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.